DE3544736A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer elektrooptischen zelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrooptischen Zelle gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 31 44 151 ist eine elektrooptische Zelle bekannt, bei der auf einer Trägerplatte außerhalb der eigentlichen Zelle elektrische Bauelemente unmittelbar mit Leiterbahnen kontaktiert sind. Dabei ist im Bereich der Kontaktfläche auf die Leiterbahn eine Dickschichtpaste als bondfähiger Punkt aufgetragen, an dem ein Bonddraht eines elektrischen Bauelementes befestigt ist. Es ist außerdem bekannt, die Bauelemente mit metallisierten Leiterbahnen auf der Trägerplatte zu verlöten. Das Aufbringen lötfähiger Leiterbahnen auf eine solche meist aus Glas bestehende Trägerplatte ist allerdings mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden. Außerdem treten beim Löten manchmal Temperaturen auf, die zu einer Beschädigung der Zelle insbesondere dann führen können, wenn im Interesse einer rationellen Fertigung viele Bauelemente möglichst gleichzeitig kontaktiert werden sollen.

Schließlich ist es auch bekannt, Bauelemente über einen Leitkleber mit einer metallisierten Leiterbahn zu kontaktieren. Derartige Leitkleber wurden bisher im Siebdruckverfahren auf den Träger aufgebracht. Mit diesem Verfahren ist aber eine Schichtdicke größer 0,05 mm nicht erreichbar. Diese Schichtdicke könnte als untere Grenze im vorgesehenen Anwendungsfall gerade noch als ausreichend angesehen werden, doch ist das Siebdruckverfahren nur bei planen Trägerplatten anwendbar. Bei einer Anzeigevorrichtung nach der in der DE-OS 31 44 151 beschriebenen Art könnten Bereiche nahe dem die eigentliche Zelle abschließenden Abstandshalter nicht bedruckt werden. Es ist auch bekannt, leitfähige Pasten im Tampondruckverfahren auf Trägerplatten aufzutragen. Damit lassen sich jedoch nur Schichtdicken von etwa 0,02 mm erreichen. Eine solche Schichtdicke reicht zu einer dauerhaften Verankerung von Bauelementen nicht aus.

Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, das Herstellungverfahren derartiger elektrooptischer Zellen zu vereinfachen, um auf kostengünstige Weise Zellen mit einer langen Lebensdauer zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, daß man mit der an sich von anderen Anwendungsfällen bekannten Hochdrucktechnik ausreichend dicke Leitkleberschichten auf die Trägerplatte übertragen kann, wobei dieses Verfahren zugleich den Vorteil hat, daß man die Trägerplatte auch in unmittelbarer Nähe einer unebenen Übergangszone bedrucken kann.

Gemäß einer ersten Alternative werden dabei nur die Kontaktflächen zwischen den Leiterbahnen und den Anschlüssen der Bauelemente mit einer Leitkleberschicht überzogen. Besonders vorteilhaft ist aber eine zweite Alternative, bei der neben diesen Kontaktflächen auch die Leiterbahnen durch eine Leitkleberschicht gebildet werden. Damit kann nämlich die Metallisierung des Trägers und die Ätzung der Leiterbahnstruktur entfallen, so daß die Herstellung derartiger Zellen wesentlich vereinfacht wird. Schließlich ist es auch möglich, neben den Kontaktflächen nur bestimmte Leiterbahnabschnitte mit einer Leitkleberschicht zu überdecken, um den elektrischen Widerstand dieser Leiterbahnen zu reduzieren.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die in Anspruch 5 gekennzeichnet ist. Wesentlich ist, daß die bei einer Hochdruckform vorstehenden druckenden Bereiche einen ausreichend großen Abstand von den nichtdruckenden Stellen aufweisen, damit die Räume zwischen diesen vorstehenden druckenden Bereichen nicht unbeabsichtigterweise mit dem Leitkleber ausgefüllt werden. Dies könnte nämlich zu Kurzschlüssen eng benachbarter Leiterbahnen führen. Als Hochdruckform wird daher eine an sich von anderen Anwendungsfällen bekannte Druckvorlage mit einer Polymerschicht verwendet, an welcher die druckenden, vorstehenden Bereiche ausgebildet sind.

Die Erfindung und deren vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine elektrooptische Zelle,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Hochdruckform und

Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine andere Zelle.

Zu der Anzeigeeinrichtung nach Fig. 1 gehört eine elektrooptische Zelle 10 mit zwei Trägerplatten, meist Glasplatten 11 und 12, die über Abstandshalter 13 miteinander verbunden sind. Der dadurch umschlossene Raum ist mit einer Flüssigkristallsubstanz gefüllt. Die Trägerplatte 11 hat eine großflächige Elektrode 17. Auch die andere Trägerplatte 12 hat abschnittsweise Elektroden 18, 19, die selektiv durch elektrische Signale ansteuerbar sind. Auf diese Weise sind also einzelne Anzeigeelemente im aktiven Bereich dieser Elektroden 18, 19 gebildet.

Man erkennt aus Fig. 1, daß die Trägerplatte 12 seitlich über die Trägerplatte 11 hervorsteht. Auf diesem vorstehenden Bereich sind nun mehrere elektrische Bauelemente mit Leiterbahnen kontaktiert. Die Elektrode 19 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus der eigentlichen Zelle herausgeführt. Der vorstehende Abschnitt 19 a endet in unmittelbarer Nähe des von der Trägerplatte 12 vorstehenden Rahmens oder Abstandhalters 13. Auf diesen vorstehenden Elektroden- oder Leiterbahnabschnitt 19 a und daran anschließend unmittelbar auf die Trägerplatte 12 ist nun eine Leitkleberschicht 30 mittels einer in Fig. 2 näher dargestellten Hochdruckform 50 aufgebracht. Im Abstand zu dieser ersten Leitkleberschicht 30 erkennt man in Fig. 1 weitere Leitkleberschichten 31 und 32, die als Leiterbahnen beispielsweise zu Steckkontaktanschlüssen führen können. Die Anschlüsse eines elektrischen Bauelementes 35 sind unmittelbar mit den Leitkleberschichten 30 und 31 dauerhaft kontaktiert.

Die Leitkleberschichten 30, 31 und 32 werden in einem Arbeitsgang mit der in Fig. 2 dargestellten Hochdruckform 50 auf die Trägerplatte übertragen. Diese Hochdruckform besteht aus einer Fotopolymerschicht 51 auf einer metallischen Trägerfolie 52 als Druckvorlage, die über eine elastische Zwischenschicht 53 an einer formstabilen Druckplatte 54 fixiert ist. Diese Druckvorlage wird unter dem Handelsnamen Nyloprint vertrieben. Die elastische Zwischenschicht dient dabei zum Ausgleich kleiner Unebenheiten auf der Trägerplatte, die schon deshalb nicht vermeidbar sind, weil der Elektrodenabschnitt 19 a auf die Trägerplatte 12 aufgebracht ist. Die Polymerschicht 51 ist in einem bekannten Verfahren so strukturiert worden, daß vorspringende druckende Bereiche 60, 61, 62 gebildet sind, die gegenüber den nicht druckenden Stellen um etwa 0,5 mm erhöht sind.

Diese Hochdruckform 50 wird in eine Leitkleberschicht von 0,1 bis 0,3 mm eingetaucht und dann an der vorgesehenen Stelle auf die Trägerplatte aufgedrückt. Damit wird das Leitklebermaterial an den Vorsprüngen 60, 61und 62 als Leitkleberschicht 30, 31 und 32 auf die Trägerplatte 12 übertragen. Die Dicke der Leitkleberschicht an der Trägerplatte liegt etwa bei 0,08 mm. Danach wird das Bauelement 35 in diese aushärtende Leitkleberschicht eingelegt. Nach dem Aushärten bei erhöhter Temperatur ist damit eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen dem Anschluss des Bauelementes und der angeschlossenen Leiterbahn, also beispielsweise der Elektrode 17 geschaffen.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden komplette Leiterbahnstrukturen unmittelbar als Leitkleberschichten auf die Trägerplatte 12 mittels einer solchen Hochdruckform übertragen. Dabei schließt sich die Leitkleberschicht direkt am Rand der eigentlichen Zelle an den Elektrodenabschnitt 19 a an. Diese Elektrode 19 und damit auch der herausragende Abschnitt 19 a ist üblicherweise eine ITO-Schicht und es wird darauf hingeweisen, daß bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 diese ITO-Bahnen nicht bis zu den Kontaktflächen mit den Bauelementen reichen. Der zur Erzeugung der ITO-Bahnen notwendige Ätzprozeß wird damit vereinfacht, wodurch auch die Ausbeute bei der Fertigung erhöht wird. Man erkennt in Fig. 1 auch einen verhältnismäßig großen Überlappungsbereich zwischen dem ITO-Abschnitt 19 a und der Leitkleberschicht 30. Dies ist bei raumsparender Anordnung der Bauelemente möglich, weil die Hochdruckform nahe an den Seitenbereich der Zelle, also den Abstandshalter herangeführt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der diese ITO-Bahnen bis in den Bereich der Kontaktflächen des Bauelementes verlaufen und zusätzlich mit einer Nickelschicht 70 in herkömmlicher Weise überzogen sind. Bei dieser Ausführung werden jetzt nur die Kontaktflächenbereiche mit Leitkleberschichten 71, 72 bedruckt, wie das Fig. 3 zeigt. Bei einer solchen Ausführung könnte man zwar diese einzelnen Leitkleberschichten 71 und 72 auch mit Stempeln mit einzelnen Druckstiften auftragen, doch sind derartige Stempel bei größeren Abmessungen sehr kostspielig. Deshalb wird auch hier eine Hochdruckform ähnlich Fig. 2 verwendet und alle diese Leitkleberschichten werden in einem Arbeitsgang auf die Trägerplatte aufgetragen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung einer elektrooptischen Zelle, insbesondere einer Flüssigkristallzelle, mit Elektroden auf den Trägerplatten zur Bildung einzelner Anzeigeelemente sowie mit Leiterbahnen auf wenigstens einer Trägerplatte, die mit Anschlüssen elektrischer Bauelemente über eine Leitkleberschicht kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Leitkleberschichten (30, 31, 32, 71, 72) in einem Arbeitsgang mittels einer Hochdruckform (50) auf die Trägerplatte (12) aufgebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur an den Kontaktflächen zwischen den Anschlüssen der Bauelemente (35) und den Leiterbahnen (70) Leitkleberschichten (71, 72) mittels einer Hochdruckform (50) aufgebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von Leiterbahnabschnitten Leitkleberschichten (30, 31, 32) mittels einer Hochdruckform (50) aufgebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkleberschichten (30, 31, 32) zur Bildung von Leiterbahnabschnitten unmittelbar auf die Trägerplatte (12) aufgebracht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkleberschichten (71, 72) auf schon auf der Trägerplatte (12) vorhandene, vorzugsweise metallisierte Leiterbahnen (70) aufgedruckt werden.

6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckform (50) in eine Leitkleberschicht von 0,1 bis 0,3 mm eingetaucht und anschließend auf die Trägerplatte (12) aufgedrückt wird und daß dann in der auf der Trägerplatte (12) aushärtenden Leitkleberschicht (30, 31, 71, 72) die Bauelemente (35) festgelegt werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Hochdruckform (50) eine an sich bekannte metallische Trägerfolie (52) mit einer entsprechend strukturierten Polymerschicht (51) verwendet wird, an der die druckenden Bereiche (60, 61, 62) ausgebildet sind, und daß diese Hochdruckform über eine elastische Zwischenschicht (53) an einer formstabilen Druckplatte (54) fixiert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die druckenden Bereiche gegenüber den nicht druckenden Stellen um etwa 0,5 mm erhöht sind.